[发明专利]一种用于测试固体粉末材料电导率的测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备测试技术领域，尤其涉及一种用于测试固体粉末材料，特别是难于压制成型的固体粉末材料的电导率的测试装置及测试方法。

背景技术

目前，对固体粉末材料电导率的测试往往采用四探针法和交流阻抗法两种方法，这两种方法要求固体粉末材料必须压制成型后才能进行测定。对于很多难于压制成型的固体粉末，现行这两种方法具有一定的局限性。为此，在实际应用中，通常向粉末材料中加入一定的粘结剂，然后再压制成型进行测试。然而，这种方法操作复杂，而且粘结剂的加入使得测试结果存在一定的偏差。因此，迫切需要研究和开发一种用于测试难于压制成型的固体粉末材料的电导率的测试装置及测试方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体粉末电导率的测试装置及测试方法，它能对难以压制成型的固体粉末材料进行电导率测试。

本发明的电导率测试装置，其特征包括：

成型壳内壳(1)，成型壳外壳(2)，接触片(3)，绝缘密封圈(4)，电阻测试装置(5)。其中：

两个接触片(3)分别与成型壳内壳(1)、成型壳外壳(2)连接，绝缘密封圈(4)套在成型壳内壳(1)的外部，电阻测试装置(5)的两个指针分别与两个接触片(3)相连。

所述的成型壳外壳(2)为圆柱形外壳，圆柱形外壳一个底面开口，另一底面中心为直径2mm的小孔，圆柱形外壳侧面内面为螺纹面；

所述的成型壳内壳(1)为圆柱形外壳，圆柱形外壳一个底面开口，另一底面中心为直径2mm的小孔；

所述的接触片(3)为电导率很高的金属片或聚合物薄片，分别粘附在成型壳内壳(1)和成型壳外壳(2)底面的内面上；

所述的绝缘密封圈(4)粘附在成型壳内壳(1)侧面外表面上，表面为螺纹面，与成型壳外壳(2)侧面内面螺纹面相匹配；

所述的电阻测试装置(5)为电子万用表或电化学工作站等可以测试电阻值的仪器，该装置包含两个指针，测试时分别与两个接触片(3)相连。

固体粉末电导率的测试装置，绝缘密封圈避免了成型壳外壳与成型壳内壳的接触，从而避免了成型壳对固体粉末电阻值测试结果的影响；接触片为电导率很高的金属片或聚合物薄片，与向固体粉末中添加粘结剂相比，对固体粉末电阻值的影响要小得多，从而减小了测量误差，提高了电导率测试的准确性。

本发明的测试方法包括下述步骤：

1)固体粉末的填充：将所测固体粉末样品填入成型壳内壳(1)内，压实，粉末高度略大于成型壳内壳(1)高度；

2)装置的密封：将成型壳外壳(2)放于成型壳内壳(1)上，对准螺纹拧紧，直至绝缘密封圈(4)边缘接触到成型壳外壳(2)底面；

3)电阻的测量：将电阻测试装置(5)的两个指针分别插入成型壳外壳(2)和成型壳内壳(1)底面中心孔内并与接触片(3)很好的接触，调节电阻测试装置(5)，记录并分析其测量结果；

4)计算电导率：

电导率的计算公式为：

σ＝d/RA    (1)

其中，R为电子万用表的测量值，单位为Ω；A为成型壳内壳底面面积，单位为cm²；d为成型壳内壳内筒高度，单位为cm。

本发明的方法适于固体粉末材料，尤其适于难于压制成型的固体粉末材料电导率的测试。

本发明的测试装置结构简单，操作方便，具有较高的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本发明的电导率测试装置示意图。1为成型壳内壳，2为成型壳外壳，3为接触片，4为绝缘密封圈，5为电阻测试装置。

图2为石墨碳材料的伏安曲线关系图。

具体实施方式

下面通过实验实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是本实施例只用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

本发明利用上述的测试装置和方法，对石墨碳材料的电导率进行测试。将石墨碳粉末材料填充成型壳内壳并压实，密封装置后用电子万用表或电化学工作站测试石墨碳粉末的电阻值R；成型壳内科底面面积A＝8.70cm²，成型壳内壳内筒高度d＝1.00cm；将数据代入公式(1)中计算即得到相应的电导率。图2为利用电化学工作站得到的始末碳的伏安曲线关系图，由此图可以计算得出石墨碳的电阻值R＝143Ω。